• 제목/요약/키워드: Solid-liquid phase change

검색결과 130건 처리시간 0.025초

수돗물 위해요소 리스크 관리를 위한 물안전계획 적용 연구 (A study on the application of water safety plans for the hazard risk management of tap water)

  • 김진근;김두일
    • 상하수도학회지
    • /
    • 제33권4호
    • /
    • pp.259-268
    • /
    • 2019
  • One of the most effective methods to consistently ensure the safety of a tap water supply can be achieved by application of a comprehensive risk assessment and risk management approach for drinking water supply systems. This approach can be termed water safety plans(WSP) which recommended by WHO(world health organization) and IWA(international water association). For the introduction of WSP into Korea, 150 hazards were identified all steps in drinking water supply from catchment to consumer and risk assessment tool based on frequency and consequence of hazards were developed. Then, developed risk assessment tool by this research was implemented at a water treatment plant($Q=25,000m^3/d$) to verify its applicability, and several amendments were recommended; classification of water source should be changed from groundwater to stream to strengthen water quality monitoring contaminants and frequencies; installation of aquarium to monitor intrusion of toxic substances into raw water; relocation or new installation on-line water quality analyzers for efficient water quality monitoring; change of chlorination chemical from solid phase($Ca(OCl)_2$) to liquid phase(NaOCl) to improve soundness of chlorination. It was also meaningful to propose hazards and risk assessment tool appropriate for Korea drinking water supply systems through this research which has been inconsistent among water treatment authorities.

온실보온(溫室保溫)을 위한 상변화(相變化) 물질(物質)의 축열특성연구(蓄熱特性硏究) (Study on the Thermal Storage Characteristics of Phase Change Materials for Greenhouse Heating)

  • 송현갑;유영선;김영복
    • 태양에너지
    • /
    • 제13권2_3호
    • /
    • pp.65-78
    • /
    • 1993
  • 자연적인 기후조건하에서 농산물을 생산하는 재래식 농업으로부터 계절을 초월하는 시설 농업이 파생 발전함에 따라 태양에너지이외의 화석에너지 사용이 급증하고 있으며, 이로 인한 농산물 가격상승과 품질저 하는 물론이고, 농촌환경을 오염시키고 있다. 이와 같은 문제를 근원적으로 해결하기 위해서는 태양에너지 농업이용을 극대화 하여야 하며, 이를 실현하기 위해서는 동적이며, 순간적 공급의 특성을 갖는 태양에너지를 정적이며, 조절이용이 가능한 에너지로 전환하여야 한다. 이런 필요성에 부응하여 본 연구에서는 태양에너지를 저장할 수 있는 상변화 잠열재를 선택하였으며, 축열특성을 분석하므로서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 유기 잠열재, $C_{28}H_{58}$은 안정된 물성을 가지고 있기 때문에 400 사이클의 상변화 후에도 열특성 변화가 없었으나, 무기 잠열재($CH_3COONa{\cdot}3H_2O,\;Na_2SO_4{\cdot}10H_2O$)는 불안정한 물성을 가지고 있기 때문에 조핵제와 농화제를 사용하여 $400{\sim}600$ 사이클의 상변화 후에 나타나는 열특성 변화를 최소화 하였다. 잠열량이 최대가 되는 결정핵의 임계반경을 수식으로 정리하므로서 잠열량 감소현상을 억제할 수 있는 방법을 찾는데 도움을 줄 수 있었다. 유기 잠열재, $C_{28}H_{58}$의 상변화 온도는 $62^{\circ}C$였으며, 잠열량은 $50{\sim}52$ kcal/kg이었고, 고상비열, $C_{ps}$$0.572{\sim}0.750kcal/kg^{\circ}C$였으며, 액상비열, $C_{pL}$$0.540{\sim}0.690kcal/kg^{\circ}C$였다. 무기 잠열재, $CH_3COONa{\cdot}3H_2O$의 상변화 온도는 $61{\sim}62^{\circ}C$였으며, 잠열량은 $64.9{\sim}65.8$ kcal/kg이었고, 고상 비열, $C_{ps}$$0.510{\sim}0.520kcal/kg^{\circ}C$였으며, 액상비열, $C_{pL}$$0.83kcal/kg^{\circ}C$였다. 무기 잠열재, $Na_2SO_4{\cdot}10H_2O$는 물성안정제를 가한 상태의 시약수준에서는 상변화 온도가 $29.72^{\circ}C$였고, 잠열량은 53.0 kcal/kg이었으며, 고상비열, Cps는 $0.742kcal/kg^{\circ}C$이었고, 액상비열, $C_{pL}$$1.002kcal/kg^{\circ}C$였다. 공업용 수준에서는 상변화 온도가 시약수준의 경우보다 약간 높은 $30{\sim}30.9^{\circ}C$였으며, 비열은 고상에서 $0.50{\sim}0.7kcal/kg^{\circ}C$였고, 액상에서 $0.78{\sim}0.89kcal/kg^{\circ}C$였다. SSD($Na_2SO_4{\cdot}10H_2O$)에 urea를 첨가함으로서 상변화 온도와 잠열량이 변하였으며, urea 함량을 $0{\sim}7.5wt%$로 변화시킴에 따라 상변화 온도는 $29.72^{\circ}C$에서 $25.18^{\circ}C$로 낮아졌으며, 잠열량은 53.0 kcal/kg에서 38.5 kcal/kg으로 감소하였다. Greenhouse 보온용으로 urea를 21.85% 첨가하고, 상변화를 $0{\sim}600$ 사이클까지 반복한 경우 상변화 온도는 $16.7^{\circ}C$에서 $16.0^{\circ}C$로 낮아졌고, S.V를 첨가하지 않은 경우 잠열량은 46.22 kcal/kg에서 36.30 kcal/kg으로 감소하였으나, 비열은 큰 변화가 없었다. 상변화 사이클의 증가에 의한 열특성의 감쇠현상을 줄이기 위하여 S.V를 $0{\sim}1.5wt%$ 첨가한 결과 S.V 0.5wt% 이하에서는 약간의 효과가 있었으나, 그 이상에서는 효과적인 증후가 없었다.

  • PDF

간척지 논토양의 물리화학성 변동에 관한 연구 (The Change of Physico-Chemical Properties of Paddy Soil in Reclaimed Tidal Land)

  • 양창휴;류철현;정지호;김병수;박우균;유진희;김택겸;김재덕;김성조;백승화
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제41권2호
    • /
    • pp.94-102
    • /
    • 2008
  • 서남해안 10개 지구 13,334 ha에 대한 간척년대 및 토양통별 염농도, 지하수위와 토양물리화학성 조사 및 분석을 2000년, 2004년에 실시한 결과는 다음과 같다. 5개 토양통 중 포두통이 염농도가 가장 높았고 문포통과 염포통은 제염기간이 가장 짧았으며, 계절별 지하수위는 모든 지구에서 100 cm 이상으로 간척 30년 이상 경과된 지구는 보통답 수준이었다. 토양물리성 변화 중 용적밀도는 조립질 토양 (광활통, 염포통, 문포통)에서 감소하고 세립질 토양 (포승통, 포두통)에서 증가한 반면에 공극률은 조립질 토양에서 증가하였으며 세립질 토양에서 감소되었다. 이와 같은 이유는 세립질 토양은 고상율이 증가하고 액상율과 기상율이 감소한 반면에 조립질 토양 중 광활통 및 문포통은 기상율이 증가되었으며 고상율과 액상율이 감소되었다. 한편 염포통은 지하수위가 낮아 액상율이 증가하고 고상율과 기상율이 감소되었기 때문이다. 토양경도는 문포통을 제외한 4개토양에서 증가되었다. 토양화학성은 크게 변화가 없었으며 감소되는 경향을 나타냈는데 4년 동안 pH는 낮아지고 유기물, 유효인산과 유효규산 함량 및 치환성마그네슘 함량을 제외한 치환성 양이온 함량은 감소되었다.

연소 배출가스 중 SO2 농도에 따른 응축성먼지 변화에 관한 연구 (A Study on the Change of Condensable Particulate Matter by the SO2 Concentration among Combustion Gases)

  • 유정훈;임슬기;송지한;이도영;유명상;김종호
    • 한국대기환경학회지
    • /
    • 제34권5호
    • /
    • pp.651-658
    • /
    • 2018
  • Particulate matter (PM) emitted from fossil fuel-combustion facilities can be classified as either filterable or condensable PM. The U.S. Environmental Protection Agency (EPA) defined condensable PM as material that is in the phase of vapor at the stack temperature of the sampling location which condenses, reacts upon cooling and dilution in the ambient air to form solid or liquid in a few second after the discharge from the stack. Condensable PM passed through the filter media and it is typically ignored. But condensable PM was defined as a component of primary PM. This study investigates the change of condensable PM according to the variation in the sulfur dioxide of combustion gas. Domestic oil boilers were used as the source of emission ($SO_2$) and the level of $SO_2$ concentration (0, 50, 80, and 120 ppm) was adjusted by diluting general light oil and marine gas oil (MGO) that contains sulfur less than 0.5%. Condensable PM was measured as 2.72, 6.10, 8.38, and $13.34mg/m^3$ when $SO_2$ concentration in combustion gas were 0, 50, 80, and 120 ppm respectively. The condensable PM tended to increase as the concentration of $SO_2$ increased. Some of the gaseous air pollutants emitted from the stack should be considered precursors of condensable PM. The gas phase pollutants which converted into condensable PM should reduced for condensable PM control.

협착관내 층류유동에서 물의 결빙현상 (Ice-formation phenomena for laminar water flow in a stenotic tube)

  • 서정세;김무근;노승탁;임장순
    • 설비공학논문집
    • /
    • 제10권1호
    • /
    • pp.11-21
    • /
    • 1998
  • A numerical study is made on the ice-formation for water flow inside a stenotic tube. The study takes into account the interaction existing between the laminar flow and the stenotic port in the circular tube. In the solution strategy, the present study is substantially distinguished from the existing works In that the complete set of governing equations in both the solid and liquid regions are resolved. In a channel flow between parallel plates, the agreement of predictions and available experimental data is very good. Numerical results are mainly obtained by varying the height and length of a stenotic shape and additionally for several temperatures of the wall and inlet of tube. The results show that the shape of stenotic port has the great effect on the thickness of the solidification layer in the tube. As the height of a stenosis grows and the length of a stenosis decreases, the ice layer thickness near the stenotic port is thinner due to backward flow caused by the sudden expansion of water tunnel. It is also found that the ice layer becomes more fat In accordance with Reynolds number and the temperature of the wall and inlet of tube decreased.

  • PDF

반도성 $BaTiO_3$ 세라믹스의 Sol-gel법에 의한 $SiO_2$ 첨가 및 냉각속도 효과 (The Effects of SiO2 Addition and Cooling Rate Change by Sol-gel Processing in Semiconducting BaTiO3 Ceramics)

  • 권오성;정용선;윤영호;이병하
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제33권12호
    • /
    • pp.1301-1310
    • /
    • 1996
  • Generally it requires high sintering temperatures more than 135$0^{\circ}C$ to make semiconductive BaTiO3 ceramics. Also it is very difficult to achieve a homogeneous mixing in solid-state reaction method. Therefore the liquid phase distributed to non-uniform dilute the characteristics of PTCR. In order to improve the uniformity this study is used the sol-gel coating method. Using this method we studied the new manufacturing process that had a high reproducibility and mass production capability. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) was used as a source of Si. The semiconductive BaTiO3 ceramics which was produced by sol-gel method for the SiO2 addition and sintered between 124$0^{\circ}C$ and 130$0^{\circ}C$ showed almost same resistivity at room temperature among 125$0^{\circ}C$ and 130$0^{\circ}C$. As the results We could be sintered the semiconducting BaTiO3 ceramics at lower temperature even at 125$0^{\circ}C$ maintaining the same specific resistivity ratio ($\rho$max/$\rho$min) at 130$0^{\circ}C$. The specific resistivity both below and above the Curie temperature were increased by slow cooling and the steepness of the plots in the reasion of transition from low to high resistance increased as the cooling rate decreased.

  • PDF

수직다발관형 빙축열 탱크내 물의 응고과정시 열전달특성에 관한 연구 (An Experimental Study on the Heat Transfer Characteristics during the Freezing Process of Water in the Vertical Multi Tube Type Ice Storage Tank)

  • 김영기;임장순
    • 태양에너지
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.95-105
    • /
    • 1998
  • In this study, basic design data which were required for development of highly efficient ice storage system with low temperature latent heat were experimentally obtained. The ice storage system considered in this study was the one that has been widly used in the developed country and called the ice-on-coil type. Using the system, the ice storage performance for various design parameters which were the flow direction and the inlet temperature of the secondary fluid was tested. In addition, the timewise variation of the interface profiles between the solid and the liquid were visualized, and the heat transfer characteristics of the Phase Change Material(PCM) in the ice storage tank were Investigated. During the freezing processes in the ice storage tank with several vertical tubes, decrease of the heat transfer area and the heat resistance of the ice layer made the increasing rate of ice packing factor(IPF) less. The total freezing energy for the upward flow of the secondary fluid was higher than that for the downward flow. The average ice storage efficiency for the upward flow of the secondary fluid was higher than that for the downward flow.

  • PDF

Ingestion Exposure to Nitrosamines in Chlorinated Drinking Water

  • Kim, He-Kap;Han, Ki-Chan
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
    • /
    • 제26권
    • /
    • pp.2.1-2.7
    • /
    • 2011
  • Objectives: N-Nitrosodimethylamine (NDMA) is classified as a probable human carcinogen by the United States Environmental Protection Agency (US EPA) and is formed during the chlorination of municipal drinking water. In this study, selected nitrosamines were measured in chlorinated drinking water collected from Chuncheon, Kangwon-do, Republic of Korea, and a risk assessment for NDMA was conducted. Methods: Twelve water samples were collected from 2 treatment plants and 10 household taps. Samples were analyzed for 6 nitrosamines via solid-phase extraction cleanup followed by conversion to dansyl derivatives and high-performance liquid chromatography-fluorescence detection (HPLC-FLD). Considering the dietary patterns of Korean people and the concentration change of NDMA by boiling, a carcinogenic risk assessment from ingestion exposure was conducted following the US EPA guidelines. Results: NDMA concentrations ranged between 26.1 and 112.0 ng/L. NDMA in water was found to be thermally stable, and thus its concentration at the end of boiling was greater than before thermal treatment owing to the decrease in water volume. The estimated excess lifetime carcinogenic risk exceeded the regulatory baseline risk of $10^{-5}$. Conclusions: This result suggests that more extensive studies need to be conducted on nitrosamine concentration distributions over the country and the source of relatively high nitrosamine concentrations.

마이크로 핀 표면 핵비등에서의 기포거동에 대한 수치적 연구 (Numerical Study of Bubble Motion During Nucleate Boiling on a Micro-Finned Surface)

  • 이우림;손기헌
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제35권10호
    • /
    • pp.1089-1095
    • /
    • 2011
  • 열전달 향상을 위한 방법으로 많이 사용되고 있는 마이크로 핀을 포함한 표면 위에서의 핵비등을 액상과 기상에서 질량 및 운동량, 에너지에 대한 지배 방정식을 풀어 수치해석을 수행하였다. 핵비등에서의 기포거동을 계산하기 위해 sharp-interface 레벨셋(level-set) 방법을 상변화 효과와 핀과 캐비티와 같은 잠긴 고체에서의 점착 조건 및 접촉각, 마이크로 액체층에서의 증발 열유속을 포함하도록 수정하였다. 핀과 캐비티를 포함한 표면에서의 기포 생성, 성장, 이탈에 대한 해석을 통하여 핀-캐비티 배열, 핀-핀 간격이 핵비등에서의 기포거동에 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다.

주기적으로 작동하는 위성부품 열제어용 열적완충질량과 이를 대체할 상변화물질을 이용한 열제어부품의 비교연구 (Study on the Thermal Buffer Mass and Phase Change Material for Thermal Control of the Periodically Working Satellite Component)

  • 김택영;서정기;현범석;전형열;이장준
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제42권12호
    • /
    • pp.1013-1019
    • /
    • 2014
  • 저궤도 관측위성에 탑재된 영상처리장치의 온도제어를 위하여 사용하는 열적완충질량을 대체할 수 있는 상변화물질의 성능에 대하여 수치해석적으로 분석하였다. 관측위성에 사용되는 고정밀 영상처리장치는 임무에 따라 주기적으로 작동하며 발열량이 매우 큰 반면, 온도에 민감하여 작동허용 온도범위가 매우 좁다. 이러한 장치의 온도를 제어하기 위하여 국산 저궤도 관측위성에서는 열적완충질량을 이용하여 부품의 온도변화 시상수를 증가시키는 효율적인 설계를 적용하였지만, 질량이 증가하는 단점이 있다. 본 연구에서는 질량을 최소화하며 부품 온도를 안정적으로 유지할 수 있도록 고상-액상 상변화물질을 이용한 열제어 장치를 제안하였으며, 수치해석을 통하여 열적 완충질량에 대한 유효성을 비교/검증하였다. 상변화물질을 이용한 열제어 장치는 열적완충질량을 대체하여 효과적인 온도제어가 가능할 뿐 아니라 질량도 열적완충질량의 약 12% 정도로 감소시킬 수 있었다.